Moderne Kraftwerke mit gesteigerten Wirkungsgraden und nachrüstbaren CCS-Technologien erhöhen die Anforderungen an künftige Anlagen-, Betriebs- und Werkstoffkonzepte. Die neuen Technologien erfordern auch innovative Prüfsysteme. Auf der E-world in Essen präsentiert TÜV SÜD vom 9. bis 11. Februar 2010 ein ganzheitliches Leistungspaket für Hersteller und Betreiber (in Halle 1, Stand 322).
"Mit steigenden Betriebsdrücken und -temperaturen lässt sich zwar der Wirkungsgrad von Kraftwerken erhöhen, aufgrund der größeren Materialbelastungen sind jedoch neue Werkstoffe und Prüfverfahren erforderlich", sagt Hans Christian Schröder, Branchenmanager Kraftwerke bei der TÜV SÜD Industrie Service GmbH. "Die Kraftwerkskomponenten müssen hochwarmfest und für den Betrieb bei rund 700 Grad Celsius ausgelegt sein. Zeitstandbedingte Werkstoffveränderungen lassen sich bei Temperaturen über 600 Grad Celsius allerdings schwerer erkennen." Um die Lebensdauer von Komponenten zu beurteilen, werden hochauflösendere und zugleich kostengünstige Prüfverfahren benötigt. Erfahrene TÜV SÜD-Experten optimieren die Verfahrens- und Betriebskonzepte und beraten bei Werkstoffkonzepten bei der Integration von Verfahren zur CO2-Abscheidung und -Speicherung (Carbon Capture and Storage - CCS). Dabei müssen die Anforderungen berücksichtigt werden, die ein Kraftwerk als komplexes System mit sich bringt. Gewährleistungs- und Garantiemessungen sind weitere Bestandteile des Dienstleistungsspektrums.
Innovative Prüfsysteme
Die von TÜV SÜD eingesetzte Wirbelstromprüfung und die TCR-Methode (TÜV-Creep-Replica) ermöglichen ein besonders gezieltes Vorgehen bei der Prüfung von zeitbeanspruchten Kraftwerkskomponenten. "Die Herausforderung liegt darin, auf Grundlage der vorliegenden Daten die bauteilkritischen Fehler herauszufiltern und zu entscheiden, wann ein unkritischer Fehler belassen werden kann", erklärt Hans Christian Schröder. "Weil hierfür eine Vielzahl an Informationen qualifiziert zu bewerten ist, muss der Prüfer über ein großes Erfahrungspotenzial verfügen." Mit der TCR-Methode hat TÜV SÜD ein vereinfachtes Verfahren zur Dehnungsmessung entwickelt. Das Messsystem lässt sich gezielt an die im Betrieb beanspruchten Stellen eines Bauteils anbringen und erlaubt Aussagen über den Erschöpfungszustand des Werkstoffs anhand einer kostengünstigen Methode.
Gewährleistungs- und Garantiemessungen einplanen
Betreiber neu errichteter Kraftwerke benötigen verlässliche Nachweise darüber, ob ihre Anlage die gesetzlichen Anforderungen und die in der Planung zugesicherten verfahrenstechnischen Eigenschaften erfüllt. Werden die Grenzwerte für Emissionen eingehalten? Entspricht der Wirkungsgrad der fertigen Anlage den Erwartungen? Um Ungenauigkeiten bei Messungen und späteren Zusatzkosten vorzubeugen, sollte die Durchführung von Messkampagnen frühzeitig geplant und optimiert werden. Hierzu zählen neben der Auswahl von betriebseigenen Messmitteln auch gut zugängliche Einbaumöglichkeiten für Fremdgeräte sowie das richtige Kalibrieren des eingesetzten Mess-Equipments. Die TÜV SÜD-Experten erstellen Abnahme- und Messkonzepte und beraten von der Vertragsphase bis zur Übergabe der Anlage bei den anzuwendenden Normen und Richtlinien, Messtechnik und Genauigkeitsanforderungen sowie den Optimierungsmöglichkeiten.
CCS-Technologie optimal einbinden und neutral begleiten
Die Anlagen zur CO2-Abscheidung haben großen Einfluss auf die Betriebsstrategie und die Stromerzeugungskosten. "Für eine wirtschaftliche Stromerzeugung müssen CCS-Technologien optimal in den Kraftwerksprozess integriert und Optimierungspotenziale im Betriebsablauf ausgeschöpft werden", betont Hans Christian Schröder. "Je nach Abscheideverfahren ergeben sich Nutzungsgradverluste und höhere Investitionskosten, die es bestmöglich zu kompensieren gilt." Die zentrale Herausforderung besteht darin, die technischen und wirtschaftlichen Anforderungen eines Verfahrens individuell für den jeweiligen Kraftwerksprozess auszubalancieren.
TÜV SÜD bewertet bei Neuanlagen die mögliche Integration geeigneter CCS-Technologien. "Weil es dazu noch keine allgemein gültigen Definitionen und Kriterien gibt, haben wir einen eigenen Leitfaden erarbeitet", sagt Hans Christian Schröder. Auf dieser Basis erstellen die Kraftwerksspezialisten das TÜV SÜD-Zertifikat "Fit for Carbon Capture". Die Dokumentation der technischen Sachverhalte und Maßnahmen dient als Grundlage für das Genehmigungsverfahren, erhöht die Planungs- und Investitionssicherheit und fördert die öffentliche Akzeptanz des Bauvorhabens. Zudem begleiten die Experten als technische Mediatoren neutral die Umsetzung der gesetzlichen Vorgaben.
Hinweis: Fachvortrag von Hans Christian Schröder, Kai Höhn und René Siemermann zur Wirtschaftlichkeit von Kraftwerken in Bezug auf CCS auf der E-world am 10. Februar 2010, von 15:45 bis 16:15 Uhr (Vortragssprache ist Englisch). Der Veranstaltungsort wird im Eingangsbereich der Messe bekannt gegeben.
TÜV SÜD Industrie Service verfügt über langjährige Erfahrung in der Kraftwerks- und Anlagentechnik. Umfassende Informationen zu den Dienstleistungen finden Sie unter www.tuev-sued.de/is.
"Mit steigenden Betriebsdrücken und -temperaturen lässt sich zwar der Wirkungsgrad von Kraftwerken erhöhen, aufgrund der größeren Materialbelastungen sind jedoch neue Werkstoffe und Prüfverfahren erforderlich", sagt Hans Christian Schröder, Branchenmanager Kraftwerke bei der TÜV SÜD Industrie Service GmbH. "Die Kraftwerkskomponenten müssen hochwarmfest und für den Betrieb bei rund 700 Grad Celsius ausgelegt sein. Zeitstandbedingte Werkstoffveränderungen lassen sich bei Temperaturen über 600 Grad Celsius allerdings schwerer erkennen." Um die Lebensdauer von Komponenten zu beurteilen, werden hochauflösendere und zugleich kostengünstige Prüfverfahren benötigt. Erfahrene TÜV SÜD-Experten optimieren die Verfahrens- und Betriebskonzepte und beraten bei Werkstoffkonzepten bei der Integration von Verfahren zur CO2-Abscheidung und -Speicherung (Carbon Capture and Storage - CCS). Dabei müssen die Anforderungen berücksichtigt werden, die ein Kraftwerk als komplexes System mit sich bringt. Gewährleistungs- und Garantiemessungen sind weitere Bestandteile des Dienstleistungsspektrums.
Innovative Prüfsysteme
Die von TÜV SÜD eingesetzte Wirbelstromprüfung und die TCR-Methode (TÜV-Creep-Replica) ermöglichen ein besonders gezieltes Vorgehen bei der Prüfung von zeitbeanspruchten Kraftwerkskomponenten. "Die Herausforderung liegt darin, auf Grundlage der vorliegenden Daten die bauteilkritischen Fehler herauszufiltern und zu entscheiden, wann ein unkritischer Fehler belassen werden kann", erklärt Hans Christian Schröder. "Weil hierfür eine Vielzahl an Informationen qualifiziert zu bewerten ist, muss der Prüfer über ein großes Erfahrungspotenzial verfügen." Mit der TCR-Methode hat TÜV SÜD ein vereinfachtes Verfahren zur Dehnungsmessung entwickelt. Das Messsystem lässt sich gezielt an die im Betrieb beanspruchten Stellen eines Bauteils anbringen und erlaubt Aussagen über den Erschöpfungszustand des Werkstoffs anhand einer kostengünstigen Methode.
Gewährleistungs- und Garantiemessungen einplanen
Betreiber neu errichteter Kraftwerke benötigen verlässliche Nachweise darüber, ob ihre Anlage die gesetzlichen Anforderungen und die in der Planung zugesicherten verfahrenstechnischen Eigenschaften erfüllt. Werden die Grenzwerte für Emissionen eingehalten? Entspricht der Wirkungsgrad der fertigen Anlage den Erwartungen? Um Ungenauigkeiten bei Messungen und späteren Zusatzkosten vorzubeugen, sollte die Durchführung von Messkampagnen frühzeitig geplant und optimiert werden. Hierzu zählen neben der Auswahl von betriebseigenen Messmitteln auch gut zugängliche Einbaumöglichkeiten für Fremdgeräte sowie das richtige Kalibrieren des eingesetzten Mess-Equipments. Die TÜV SÜD-Experten erstellen Abnahme- und Messkonzepte und beraten von der Vertragsphase bis zur Übergabe der Anlage bei den anzuwendenden Normen und Richtlinien, Messtechnik und Genauigkeitsanforderungen sowie den Optimierungsmöglichkeiten.
CCS-Technologie optimal einbinden und neutral begleiten
Die Anlagen zur CO2-Abscheidung haben großen Einfluss auf die Betriebsstrategie und die Stromerzeugungskosten. "Für eine wirtschaftliche Stromerzeugung müssen CCS-Technologien optimal in den Kraftwerksprozess integriert und Optimierungspotenziale im Betriebsablauf ausgeschöpft werden", betont Hans Christian Schröder. "Je nach Abscheideverfahren ergeben sich Nutzungsgradverluste und höhere Investitionskosten, die es bestmöglich zu kompensieren gilt." Die zentrale Herausforderung besteht darin, die technischen und wirtschaftlichen Anforderungen eines Verfahrens individuell für den jeweiligen Kraftwerksprozess auszubalancieren.
TÜV SÜD bewertet bei Neuanlagen die mögliche Integration geeigneter CCS-Technologien. "Weil es dazu noch keine allgemein gültigen Definitionen und Kriterien gibt, haben wir einen eigenen Leitfaden erarbeitet", sagt Hans Christian Schröder. Auf dieser Basis erstellen die Kraftwerksspezialisten das TÜV SÜD-Zertifikat "Fit for Carbon Capture". Die Dokumentation der technischen Sachverhalte und Maßnahmen dient als Grundlage für das Genehmigungsverfahren, erhöht die Planungs- und Investitionssicherheit und fördert die öffentliche Akzeptanz des Bauvorhabens. Zudem begleiten die Experten als technische Mediatoren neutral die Umsetzung der gesetzlichen Vorgaben.
Hinweis: Fachvortrag von Hans Christian Schröder, Kai Höhn und René Siemermann zur Wirtschaftlichkeit von Kraftwerken in Bezug auf CCS auf der E-world am 10. Februar 2010, von 15:45 bis 16:15 Uhr (Vortragssprache ist Englisch). Der Veranstaltungsort wird im Eingangsbereich der Messe bekannt gegeben.
TÜV SÜD Industrie Service verfügt über langjährige Erfahrung in der Kraftwerks- und Anlagentechnik. Umfassende Informationen zu den Dienstleistungen finden Sie unter www.tuev-sued.de/is.
